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[blender.git] / source / blender / blenlib / BLI_math_geom.h
1 /*
2  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License
6  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
7  * of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
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13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
16  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
17  *
18  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
19  * All rights reserved.
20  *
21  * The Original Code is: some of this file.
22  *
23  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
24  * */
25
26 #ifndef __BLI_MATH_GEOM_H__
27 #define __BLI_MATH_GEOM_H__
28
29 /** \file BLI_math_geom.h
30  *  \ingroup bli
31  */
32
33 #ifdef __cplusplus
34 extern "C" {
35 #endif
36
37 #include "BLI_compiler_attrs.h"
38 #include "BLI_math_inline.h"
39
40 #ifdef BLI_MATH_GCC_WARN_PRAGMA
41 #  pragma GCC diagnostic push
42 #  pragma GCC diagnostic ignored "-Wredundant-decls"
43 #endif
44
45 /********************************** Polygons *********************************/
46
47 float normal_tri_v3(float r[3], const float a[3], const float b[3], const float c[3]);
48 float normal_quad_v3(float r[3], const float a[3], const float b[3], const float c[3], const float d[3]);
49 float normal_poly_v3(float r[3], const float verts[][3], unsigned int nr);
50
51 MINLINE float area_tri_v2(const float a[2], const float b[2], const float c[2]);
52 MINLINE float area_squared_tri_v2(const float a[2], const float b[2], const float c[2]);
53 MINLINE float area_tri_signed_v2(const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2]);
54 float area_tri_v3(const float a[3], const float b[3], const float c[3]);
55 float area_squared_tri_v3(const float a[3], const float b[3], const float c[3]);
56 float area_tri_signed_v3(const float v1[3], const float v2[3], const float v3[3], const float normal[3]);
57 float area_quad_v3(const float a[3], const float b[3], const float c[3], const float d[3]);
58 float area_squared_quad_v3(const float a[3], const float b[3], const float c[3], const float d[3]);
59 float area_poly_v3(const float verts[][3], unsigned int nr);
60 float area_poly_v2(const float verts[][2], unsigned int nr);
61 float area_squared_poly_v3(const float verts[][3], unsigned int nr);
62 float area_squared_poly_v2(const float verts[][2], unsigned int nr);
63 float area_poly_signed_v2(const float verts[][2], unsigned int nr);
64 float cotangent_tri_weight_v3(const float v1[3], const float v2[3], const float v3[3]);
65
66 void          cross_tri_v3(float n[3], const float v1[3], const float v2[3], const float v3[3]);
67 MINLINE float cross_tri_v2(const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2]);
68 void cross_poly_v3(float n[3], const float verts[][3], unsigned int nr);
69 float cross_poly_v2(const float verts[][2], unsigned int nr);
70
71 /********************************* Planes **********************************/
72
73 void  plane_from_point_normal_v3(float r_plane[4], const float plane_co[3], const float plane_no[3]);
74 void  plane_to_point_vector_v3(const float plane[4], float r_plane_co[3], float r_plane_no[3]);
75 void  plane_to_point_vector_v3_normalized(const float plane[4], float r_plane_co[3], float r_plane_no[3]);
76
77 MINLINE float plane_point_side_v3(const float plane[4], const float co[3]);
78
79 /********************************* Volume **********************************/
80
81 float volume_tetrahedron_v3(const float v1[3], const float v2[3], const float v3[3], const float v4[3]);
82 float volume_tetrahedron_signed_v3(const float v1[3], const float v2[3], const float v3[3], const float v4[3]);
83
84 bool is_quad_convex_v3(const float v1[3], const float v2[3], const float v3[3], const float v4[3]);
85 bool is_quad_convex_v2(const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2], const float v4[2]);
86 bool is_poly_convex_v2(const float verts[][2], unsigned int nr);
87 int  is_quad_flip_v3(const float v1[3], const float v2[3], const float v3[3], const float v4[3]);
88 bool is_quad_flip_v3_first_third_fast(const float v0[3], const float v1[3], const float v2[3], const float v3[3]);
89
90 /********************************* Distance **********************************/
91
92 float dist_squared_to_line_v2(const float p[2], const float l1[2], const float l2[2]);
93 float         dist_to_line_v2(const float p[2], const float l1[2], const float l2[2]);
94 float dist_squared_to_line_segment_v2(const float p[2], const float l1[2], const float l2[2]);
95 float         dist_to_line_segment_v2(const float p[2], const float l1[2], const float l2[2]);
96
97 float dist_signed_squared_to_plane_v3(const float p[3], const float plane[4]);
98 float        dist_squared_to_plane_v3(const float p[3], const float plane[4]);
99 float dist_signed_to_plane_v3(const float p[3], const float plane[4]);
100 float        dist_to_plane_v3(const float p[3], const float plane[4]);
101
102 /* plane3 versions */
103 float dist_signed_squared_to_plane3_v3(const float p[3], const float plane[4]);
104 float        dist_squared_to_plane3_v3(const float p[3], const float plane[4]);
105 float dist_signed_to_plane3_v3(const float p[3], const float plane[4]);
106 float        dist_to_plane3_v3(const float p[3], const float plane[4]);
107
108 float dist_squared_to_line_segment_v3(const float p[3], const float l1[3], const float l2[3]);
109 float         dist_to_line_segment_v3(const float p[3], const float l1[3], const float l2[3]);
110 float dist_squared_to_line_v3(const float p[3], const float l1[3], const float l2[3]);
111 float         dist_to_line_v3(const float p[3], const float l1[3], const float l2[3]);
112 float dist_signed_squared_to_corner_v3v3v3(
113         const float p[3],
114         const float v1[3], const float v2[3], const float v3[3],
115         const float axis_ref[3]);
116 float dist_squared_to_ray_v3(
117         const float ray_origin[3], const float ray_direction[3],
118         const float co[3], float *r_depth);
119 float dist_squared_ray_to_seg_v3(
120         const float ray_origin[3], const float ray_direction[3],
121         const float v0[3], const float v1[3],
122         float r_point[3], float *r_depth);
123
124 void aabb_get_near_far_from_plane(
125         const float plane_no[3], const float bbmin[3], const float bbmax[3],
126         float bb_near[3], float bb_afar[3]);
127
128 struct DistRayAABB_Precalc {
129         float ray_origin[3];
130         float ray_direction[3];
131         float ray_inv_dir[3];
132 };
133 void dist_squared_ray_to_aabb_v3_precalc(
134         struct DistRayAABB_Precalc *neasrest_precalc,
135         const float ray_origin[3], const float ray_direction[3]);
136 float dist_squared_ray_to_aabb_v3(
137         const struct DistRayAABB_Precalc *data,
138         const float bb_min[3], const float bb_max[3],
139         float r_point[3], float *r_depth);
140 /* when there is no advantage to precalc. */
141 float dist_squared_ray_to_aabb_v3_simple(
142         const float ray_origin[3], const float ray_direction[3],
143         const float bb_min[3], const float bb_max[3],
144         float r_point[3], float *r_depth);
145
146 struct DistProjectedAABBPrecalc {
147         float ray_origin[3];
148         float ray_direction[3];
149         float ray_inv_dir[3];
150         float pmat[4][4];
151         float mval[2];
152 };
153 void dist_squared_to_projected_aabb_precalc(
154         struct DistProjectedAABBPrecalc *precalc,
155         const float projmat[4][4], const float winsize[2], const float mval[2]);
156 float dist_squared_to_projected_aabb(
157         struct DistProjectedAABBPrecalc *data,
158         const float bbmin[3], const float bbmax[3],
159         bool r_axis_closest[3]);
160 float dist_squared_to_projected_aabb_simple(
161         const float projmat[4][4], const float winsize[2], const float mval[2],
162         const float bbmin[3], const float bbmax[3]);
163
164 float closest_to_line_v2(float r_close[2], const float p[2], const float l1[2], const float l2[2]);
165 float closest_to_line_v3(float r_close[3], const float p[3], const float l1[3], const float l2[3]);
166 void closest_to_line_segment_v2(float r_close[2], const float p[2], const float l1[2], const float l2[2]);
167 void closest_to_line_segment_v3(float r_close[3], const float p[3], const float l1[3], const float l2[3]);
168 void closest_to_plane_normalized_v3(float r_close[3], const float plane[4], const float pt[3]);
169 void closest_to_plane_v3(float r_close[3], const float plane[4], const float pt[3]);
170 void closest_to_plane3_normalized_v3(float r_close[3], const float plane[3], const float pt[3]);
171 void closest_to_plane3_v3(float r_close[3], const float plane[3], const float pt[3]);
172
173 /* Set 'r' to the point in triangle (t1, t2, t3) closest to point 'p' */
174 void closest_on_tri_to_point_v3(float r[3], const float p[3], const float t1[3], const float t2[3], const float t3[3]);
175
176 float ray_point_factor_v3_ex(
177         const float p[3], const float ray_origin[3], const float ray_direction[3],
178         const float epsilon, const float fallback);
179 float ray_point_factor_v3(
180         const float p[3], const float ray_origin[3], const float ray_direction[3]);
181
182 float line_point_factor_v3_ex(
183         const float p[3], const float l1[3], const float l2[3],
184         const float epsilon, const float fallback);
185 float line_point_factor_v3(
186         const float p[3], const float l1[3], const float l2[3]);
187
188 float line_point_factor_v2_ex(
189         const float p[2], const float l1[2], const float l2[2],
190         const float epsilon, const float fallback);
191 float line_point_factor_v2(
192         const float p[2], const float l1[2], const float l2[2]);
193
194 float line_plane_factor_v3(const float plane_co[3], const float plane_no[3],
195                            const float l1[3], const float l2[3]);
196
197 void limit_dist_v3(float v1[3], float v2[3], const float dist);
198
199 /******************************* Intersection ********************************/
200
201 /* TODO int return value consistency */
202
203 /* line-line */
204 #define ISECT_LINE_LINE_COLINEAR    -1
205 #define ISECT_LINE_LINE_NONE         0
206 #define ISECT_LINE_LINE_EXACT        1
207 #define ISECT_LINE_LINE_CROSS        2
208
209 int  isect_seg_seg_v2(const float a1[2], const float a2[2], const float b1[2], const float b2[2]);
210 void isect_seg_seg_v3(
211         const float a0[3], const float a1[3],
212         const float b0[3], const float b1[3],
213         float r_a[3], float r_b[3]);
214
215 int  isect_seg_seg_v2_int(const int a1[2], const int a2[2], const int b1[2], const int b2[2]);
216 int  isect_seg_seg_v2_point_ex(
217         const float v0[2], const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2], const float endpoint_bias,
218         float vi[2]);
219 int  isect_seg_seg_v2_point(
220         const float v0[2], const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2],
221         float vi[2]);
222 bool isect_seg_seg_v2_simple(
223         const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2], const float v4[2]);
224
225 int isect_line_sphere_v3(const float l1[3], const float l2[3], const float sp[3], const float r, float r_p1[3], float r_p2[3]);
226 int isect_line_sphere_v2(const float l1[2], const float l2[2], const float sp[2], const float r, float r_p1[2], float r_p2[2]);
227
228 int isect_line_line_v2_point(
229         const float v0[2], const float v1[2],
230         const float v2[2], const float v3[2],
231         float r_vi[2]);
232 int isect_line_line_epsilon_v3(
233         const float v1[3], const float v2[3],
234         const float v3[3], const float v4[3],
235         float i1[3], float i2[3],
236         const float epsilon);
237 int isect_line_line_v3(
238         const float v1[3], const float v2[3],
239         const float v3[3], const float v4[3],
240         float r_i1[3], float r_i2[3]);
241 bool isect_line_line_strict_v3(
242         const float v1[3], const float v2[3],
243         const float v3[3], const float v4[3],
244         float vi[3], float *r_lambda);
245
246 bool isect_ray_plane_v3(
247         const float ray_origin[3], const float ray_direction[3],
248         const float plane[4],
249         float *r_lambda, const bool clip);
250
251 bool isect_point_planes_v3(float (*planes)[4], int totplane, const float p[3]);
252 bool isect_point_planes_v3_negated(
253         const float (*planes)[4], const int totplane, const float p[3]);
254
255 bool isect_line_plane_v3(
256         float r_isect_co[3], const float l1[3], const float l2[3],
257         const float plane_co[3], const float plane_no[3]) ATTR_WARN_UNUSED_RESULT;
258
259 bool isect_plane_plane_plane_v3(
260         const float plane_a[4], const float plane_b[4], const float plane_c[4],
261         float r_isect_co[3]) ATTR_WARN_UNUSED_RESULT;
262 bool isect_plane_plane_v3(
263         const float plane_a[4], const float plane_b[4],
264         float r_isect_co[3], float r_isect_no[3]) ATTR_WARN_UNUSED_RESULT;
265
266 /* line/ray triangle */
267 bool isect_line_segment_tri_v3(
268         const float p1[3], const float p2[3],
269         const float v0[3], const float v1[3], const float v2[3],
270         float *r_lambda, float r_uv[2]);
271 bool isect_line_segment_tri_epsilon_v3(
272         const float p1[3], const float p2[3],
273         const float v0[3], const float v1[3], const float v2[3],
274         float *r_lambda, float r_uv[2], const float epsilon);
275 bool isect_axial_line_segment_tri_v3(
276         const int axis, const float p1[3], const float p2[3],
277         const float v0[3], const float v1[3], const float v2[3], float *r_lambda);
278
279 bool isect_ray_tri_v3(
280         const float ray_origin[3], const float ray_direction[3],
281         const float v0[3], const float v1[3], const float v2[3],
282         float *r_lambda, float r_uv[2]);
283 bool isect_ray_tri_threshold_v3(
284         const float ray_origin[3], const float ray_direction[3],
285         const float v0[3], const float v1[3], const float v2[3],
286         float *r_lambda, float r_uv[2], const float threshold);
287 bool isect_ray_tri_epsilon_v3(
288         const float ray_origin[3], const float ray_direction[3],
289         const float v0[3], const float v1[3], const float v2[3],
290         float *r_lambda, float r_uv[2], const float epsilon);
291 bool isect_tri_tri_epsilon_v3(
292         const float t_a0[3], const float t_a1[3], const float t_a2[3],
293         const float t_b0[3], const float t_b1[3], const float t_b2[3],
294         float r_i1[3], float r_i2[3],
295         const float epsilon);
296
297 /* water-tight raycast (requires pre-calculation) */
298 struct IsectRayPrecalc {
299         /* Maximal dimension kz, and orthogonal dimensions. */
300         int kx, ky, kz;
301
302         /* Shear constants. */
303         float sx, sy, sz;
304 };
305
306 void isect_ray_tri_watertight_v3_precalc(
307         struct IsectRayPrecalc *isect_precalc, const float ray_direction[3]);
308 bool isect_ray_tri_watertight_v3(
309         const float ray_origin[3], const struct IsectRayPrecalc *isect_precalc,
310         const float v0[3], const float v1[3], const float v2[3],
311         float *r_dist, float r_uv[2]);
312 /* slower version which calculates IsectRayPrecalc each time */
313 bool isect_ray_tri_watertight_v3_simple(
314         const float ray_origin[3], const float ray_direction[3],
315         const float v0[3], const float v1[3], const float v2[3],
316         float *r_lambda, float r_uv[2]);
317
318 bool isect_ray_seg_v2(
319         const float ray_origin[2], const float ray_direction[2],
320         const float v0[2], const float v1[2],
321         float *r_lambda, float *r_u);
322
323 bool isect_ray_seg_v3(
324         const float ray_origin[3], const float ray_direction[3],
325         const float v0[3], const float v1[3],
326         float *r_lambda);
327
328 /* point in polygon */
329 bool isect_point_poly_v2(const float pt[2], const float verts[][2], const unsigned int nr, const bool use_holes);
330 bool isect_point_poly_v2_int(const int pt[2], const int verts[][2], const unsigned int nr, const bool use_holes);
331
332 int isect_point_quad_v2(const float p[2], const float a[2], const float b[2], const float c[2], const float d[2]);
333
334 int  isect_point_tri_v2(const float pt[2], const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2]);
335 bool isect_point_tri_v2_cw(const float pt[2], const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2]);
336 int  isect_point_tri_v2_int(const int x1, const int y1, const int x2, const int y2, const int a, const int b);
337 bool isect_point_tri_prism_v3(const float p[3], const float v1[3], const float v2[3], const float v3[3]);
338 bool isect_point_tri_v3(
339         const float p[3], const float v1[3], const float v2[3], const float v3[3],
340         float r_isect_co[3]);
341
342 /* axis-aligned bounding box */
343 bool isect_aabb_aabb_v3(const float min1[3], const float max1[3], const float min2[3], const float max2[3]);
344
345 struct IsectRayAABB_Precalc {
346         float ray_origin[3];
347         float ray_inv_dir[3];
348         int sign[3];
349 };
350
351 void isect_ray_aabb_v3_precalc(
352         struct IsectRayAABB_Precalc *data,
353         const float ray_origin[3], const float ray_direction[3]);
354 bool isect_ray_aabb_v3(
355         const struct IsectRayAABB_Precalc *data,
356         const float bb_min[3], const float bb_max[3], float *tmin);
357 bool isect_ray_aabb_v3_simple(
358         const float orig[3], const float dir[3],
359         const float bb_min[3], const float bb_max[3],
360         float *tmin, float *tmax);
361
362 /* other */
363 #define ISECT_AABB_PLANE_BEHIND_ANY   0
364 #define ISECT_AABB_PLANE_CROSS_ANY    1
365 #define ISECT_AABB_PLANE_IN_FRONT_ALL 2
366
367 int isect_aabb_planes_v3(
368         const float (*planes)[4], const int totplane,
369         const float bbmin[3], const float bbmax[3]);
370
371 bool isect_sweeping_sphere_tri_v3(const float p1[3], const float p2[3], const float radius,
372                                   const float v0[3], const float v1[3], const float v2[3], float *r_lambda, float ipoint[3]);
373
374 bool clip_segment_v3_plane(
375         const float p1[3], const float p2[3], const float plane[4],
376         float r_p1[3], float r_p2[3]);
377 bool clip_segment_v3_plane_n(
378         const float p1[3], const float p2[3], const float plane_array[][4], const int plane_tot,
379         float r_p1[3], float r_p2[3]);
380
381 bool point_in_slice_seg(float p[3], float l1[3], float l2[3]);
382
383 /****************************** Interpolation ********************************/
384 void interp_weights_tri_v3(float w[3], const float a[3], const float b[3], const float c[3], const float p[3]);
385 void interp_weights_quad_v3(float w[4], const float a[3], const float b[3], const float c[3], const float d[3], const float p[3]);
386 void interp_weights_poly_v3(float w[], float v[][3], const int n, const float co[3]);
387 void interp_weights_poly_v2(float w[], float v[][2], const int n, const float co[2]);
388
389 void interp_cubic_v3(float x[3], float v[3],
390                      const float x1[3], const float v1[3], const float x2[3], const float v2[3], const float t);
391
392 int interp_sparse_array(float *array, const int list_size, const float invalid);
393
394 void transform_point_by_tri_v3(
395         float pt_tar[3], float const pt_src[3],
396         const float tri_tar_p1[3], const float tri_tar_p2[3], const float tri_tar_p3[3],
397         const float tri_src_p1[3], const float tri_src_p2[3], const float tri_src_p3[3]);
398 void transform_point_by_seg_v3(
399         float p_dst[3], const float p_src[3],
400         const float l_dst_p1[3], const float l_dst_p2[3],
401         const float l_src_p1[3], const float l_src_p2[3]);
402
403 void barycentric_weights_v2(
404         const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2],
405         const float co[2], float w[3]);
406 void barycentric_weights_v2_clamped(
407         const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2],
408         const float co[2], float w[3]);
409 void barycentric_weights_v2_persp(
410         const float v1[4], const float v2[4], const float v3[4],
411         const float co[2], float w[3]);
412 void barycentric_weights_v2_quad(
413         const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2], const float v4[2],
414         const float co[2], float w[4]);
415
416 bool barycentric_coords_v2(const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2], const float co[2], float w[3]);
417 int barycentric_inside_triangle_v2(const float w[3]);
418
419 void resolve_tri_uv_v2(float r_uv[2], const float st[2], const float st0[2], const float st1[2], const float st2[2]);
420 void resolve_tri_uv_v3(float r_uv[2], const float st[3], const float st0[3], const float st1[3], const float st2[3]);
421 void resolve_quad_uv_v2(float r_uv[2], const float st[2], const float st0[2], const float st1[2], const float st2[2], const float st3[2]);
422 void resolve_quad_uv_v2_deriv(float r_uv[2], float r_deriv[2][2],
423                               const float st[2], const float st0[2], const float st1[2], const float st2[2], const float st3[2]);
424 float resolve_quad_u_v2(const float st[2], const float st0[2], const float st1[2], const float st2[2], const float st3[2]);
425
426 /* use to find the point of a UV on a face */
427 void interp_bilinear_quad_v3(float data[4][3], float u, float v, float res[3]);
428 void interp_barycentric_tri_v3(float data[3][3], float u, float v, float res[3]);
429
430 /***************************** View & Projection *****************************/
431
432 void lookat_m4(float mat[4][4], float vx, float vy,
433                float vz, float px, float py, float pz, float twist);
434 void polarview_m4(float mat[4][4], float dist, float azimuth,
435                   float incidence, float twist);
436
437 void perspective_m4(float mat[4][4], const float left, const float right,
438                     const float bottom, const float top, const float nearClip, const float farClip);
439 void orthographic_m4(float mat[4][4], const float left, const float right,
440                      const float bottom, const float top, const float nearClip, const float farClip);
441 void window_translate_m4(float winmat[4][4], float perspmat[4][4],
442                          const float x, const float y);
443
444 void planes_from_projmat(float mat[4][4], float left[4], float right[4], float top[4], float bottom[4],
445                          float front[4], float back[4]);
446
447 int box_clip_bounds_m4(float boundbox[2][3],
448                        const float bounds[4], float winmat[4][4]);
449 void box_minmax_bounds_m4(float min[3], float max[3],
450                           float boundbox[2][3], float mat[4][4]);
451
452 /********************************** Mapping **********************************/
453
454 void map_to_tube(float *r_u, float *r_v, const float x, const float y, const float z);
455 void map_to_sphere(float *r_u, float *r_v, const float x, const float y, const float z);
456 void map_to_plane_v2_v3v3(float r_co[2], const float co[3], const float no[3]);
457 void map_to_plane_axis_angle_v2_v3v3fl(float r_co[2], const float co[3], const float axis[3], const float angle);
458
459 /********************************** Normals **********************************/
460
461 void accumulate_vertex_normals_tri_v3(
462         float n1[3], float n2[3], float n3[3],
463         const float f_no[3],
464         const float co1[3], const float co2[3], const float co3[3]);
465
466 void accumulate_vertex_normals_v3(
467         float n1[3], float n2[3], float n3[3], float n4[3],
468         const float f_no[3],
469         const float co1[3], const float co2[3], const float co3[3], const float co4[3]);
470
471 void accumulate_vertex_normals_poly_v3(
472         float **vertnos, const float polyno[3],
473         const float **vertcos, float vdiffs[][3], const int nverts);
474
475 /********************************* Tangents **********************************/
476
477 void tangent_from_uv_v3(
478         const float uv1[2], const float uv2[2], const float uv3[2],
479         const float co1[3], const float co2[3], const float co3[3],
480         const float n[3],
481         float r_tang[3]);
482
483 /******************************** Vector Clouds ******************************/
484
485 void vcloud_estimate_transform_v3(
486         const int list_size, const float (*pos)[3], const float *weight, const float (*rpos)[3], const float *rweight,
487         float lloc[3], float rloc[3], float lrot[3][3], float lscale[3][3]);
488
489 /****************************** Spherical Harmonics *************************/
490
491 /* Uses 2nd order SH => 9 coefficients, stored in this order:
492  * 0 = (0, 0),
493  * 1 = (1, -1), 2 = (1, 0), 3 = (1, 1),
494  * 4 = (2, -2), 5 = (2, -1), 6 = (2, 0), 7 = (2, 1), 8 = (2, 2) */
495
496 MINLINE void zero_sh(float r[9]);
497 MINLINE void copy_sh_sh(float r[9], const float a[9]);
498 MINLINE void mul_sh_fl(float r[9], const float f);
499 MINLINE void add_sh_shsh(float r[9], const float a[9], const float b[9]);
500 MINLINE float dot_shsh(const float a[9], const float b[9]);
501
502 MINLINE float eval_shv3(float r[9], const float v[3]);
503 MINLINE float diffuse_shv3(float r[9], const float v[3]);
504 MINLINE void vec_fac_to_sh(float r[9], const float v[3], const float f);
505 MINLINE void madd_sh_shfl(float r[9], const float sh[3], const float f);
506
507 /********************************* Form Factor *******************************/
508
509 float form_factor_quad(const float p[3], const float n[3],
510                        const float q0[3], const float q1[3], const float q2[3], const float q3[3]);
511 bool form_factor_visible_quad(const float p[3], const float n[3],
512                               const float v0[3], const float v1[3], const float v2[3],
513                               float q0[3], float q1[3], float q2[3], float q3[3]);
514 float form_factor_hemi_poly(float p[3], float n[3],
515                             float v1[3], float v2[3], float v3[3], float v4[3]);
516
517 void axis_dominant_v3_to_m3_negate(float r_mat[3][3], const float normal[3]);
518 void axis_dominant_v3_to_m3(float r_mat[3][3], const float normal[3]);
519
520 MINLINE void  axis_dominant_v3(int *r_axis_a, int *r_axis_b, const float axis[3]);
521 MINLINE float axis_dominant_v3_max(int *r_axis_a, int *r_axis_b, const float axis[3]) ATTR_WARN_UNUSED_RESULT;
522 MINLINE int   axis_dominant_v3_single(const float vec[3]);
523 MINLINE int   axis_dominant_v3_ortho_single(const float vec[3]);
524
525 MINLINE int max_axis_v3(const float vec[3]);
526 MINLINE int min_axis_v3(const float vec[3]);
527
528 MINLINE int poly_to_tri_count(const int poly_count, const int corner_count);
529
530 MINLINE float shell_angle_to_dist(const float angle);
531 MINLINE float shell_v3v3_normalized_to_dist(const float a[3], const float b[3]);
532 MINLINE float shell_v2v2_normalized_to_dist(const float a[2], const float b[2]);
533 MINLINE float shell_v3v3_mid_normalized_to_dist(const float a[3], const float b[3]);
534 MINLINE float shell_v2v2_mid_normalized_to_dist(const float a[2], const float b[2]);
535
536 /********************************* Cubic (Bezier) *******************************/
537
538 float cubic_tangent_factor_circle_v3(const float tan_l[3], const float tan_r[3]);
539
540 /**************************** Inline Definitions ******************************/
541
542 #if BLI_MATH_DO_INLINE
543 #include "intern/math_geom_inline.c"
544 #endif
545
546 #ifdef BLI_MATH_GCC_WARN_PRAGMA
547 #  pragma GCC diagnostic pop
548 #endif
549
550 #ifdef __cplusplus
551 }
552 #endif
553
554 #endif /* __BLI_MATH_GEOM_H__ */